《International Journal of Molecular Sciences》：Salivary Biomarkers in Alzheimer’s Disease: Emerging Diagnostic Tools and Their Association with Periodontal Disease
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阿尔茨海默病（AD)是最常见的神经退行性疾病，也是全球范围内导致痴呆的主要原因。目前包含脑脊液分析在内的诊断方法通常是研究级别的昂贵工具，不适合大规模筛查。因此，越来越多的研究开始关注非侵入性生物标志物的识别。唾液成为一种有前景的诊断生物流体，其中含有蛋白质、
阿尔茨海默病（AD)是最常见的神经退行性疾病，也是全球范围内导致痴呆的主要原因。目前包含脑脊液分析在内的诊断方法通常是研究级别的昂贵工具，不适合大规模筛查。因此，越来越多的研究开始关注非侵入性生物标志物的识别。唾液成为一种有前景的诊断生物流体，其中含有蛋白质、代谢物、炎症介质、外泌体和核酸等可能参与神经退行性过程的成分。本综述旨在总结当前关于阿尔茨海默病唾液生物标志物的证据，并讨论其在口腔-脑轴框架内的诊断潜力、局限性以及与牙周病的关联。研究人员通过PubMed、Scopus和Google Scholar数据库进行文献检索，纳入2018年至2026年间发表的相关研究。纳入标准包括：英文发表、关注唾液生物标志物、阿尔茨海默病、牙周炎以及口腔-脑轴相互作用的文献。当前证据表明，淀粉样蛋白-β、τ蛋白、乳铁蛋白、外泌体、氧化应激标志物、代谢物以及基于核酸的生物标志物等唾液生物标志物可能反映与阿尔茨海默病相关的病理机制。此外，越来越多的证据支持慢性牙周炎症、口腔病原体与神经退行性过程之间的关系。然而，研究之间的显著异质性、方法学可变性以及缺乏标准化方案目前限制了基于唾液诊断的可重复性和临床适用性。唾液生物标志物代表了阿尔茨海默病早期检测和监测的一种有前景的非侵入性方法。尽管如此，仍需进一步开展大规模、纵向和标准化的研究来验证其诊断效用，并支持其在常规临床实践中的实施。
**3. 阿尔茨海默病唾液生物标志物的现有证据**
**3.1. 阿尔茨海默病的病理生理学**
阿尔茨海默病是一种进行性神经退行性疾病，其特征在于多种分子和细胞机制相互作用导致神经元功能障碍和丢失。阿尔茨海默病的标志性病理特征包括淀粉样蛋白-β (Aβ) 肽以老年斑形式的细胞外沉积、过度磷酸化的τ蛋白形成神经原纤维缠结（NFTs）的细胞内聚集，以及慢性神经炎症。淀粉样级联假说仍是解释阿尔茨海默病发病机制的核心理论之一。Aβ肽通过β-分泌酶和γ-分泌酶对淀粉样前体蛋白（APP）的顺序蛋白水解切割产生，其中Aβ42特别容易聚集，被认为是最具神经毒性的形式。Aβ的积累导致寡聚体和原纤维的形成，从而破坏突触功能、诱导氧化应激并触发神经炎症反应。τ蛋白是一种微管相关蛋白，在稳定微管和维持神经元结构方面发挥关键作用。在阿尔茨海默病中，τ蛋白发生异常过度磷酸化，降低其与微管的亲和力并促进其聚集成配对螺旋丝。神经炎症是阿尔茨海默病病理生理学的另一关键组成部分，小胶质细胞和星形胶质细胞在Aβ沉积反应中的激活导致促炎细胞因子、趋化因子和活性氧的释放。此外，血管功能障碍、线粒体损伤和钙稳态失调在阿尔茨海默病中的作用也日益受到重视。血脑屏障的破坏可能促进神经毒性物质的积累并损害Aβ的清除。
**3.2. 阿尔茨海默病的危险因素**
阿尔茨海默病是一种受非可改变和可改变因素共同影响的多因素神经退行性疾病。年龄仍是最关键的决定因素，而遗传易感性，特别是载脂蛋白E ε4等位基因的存在，进一步增加了易感性。此外，心血管疾病、生活方式习惯和慢性炎症等可改变因素的作用也日益受到关注。新兴数据还提示牙周病与阿尔茨海默病之间的潜在关联，支持口腔-脑轴的概念。
**3.3. 牙周炎与阿尔茨海默病**
牙周病或牙周炎是一种具有细菌病因的慢性疾病，导致牙齿支持结构（包括牙龈、牙周膜、牙骨质和牙槽骨）的逐渐丧失。牙周炎源于宿主防御机制与生物膜中细菌化合物之间的复杂相互作用。支持结构损伤的机制包括细菌及其白细胞毒素和酶的直接作用，以及宿主对菌斑持续存在的强烈炎症反应。影响牙周炎进展和严重程度的其它因素包括遗传易感性、生活方式因素、全身健康状况（如未控制的糖尿病）、肥胖、营养不良、骨质疏松和骨量减少、心理社会压力、激素变化、药物摄入、血液或神经退行性疾病。
值得注意的是，牙周炎和阿尔茨海默病共享多种危险因素，包括衰老、全身炎症和代谢紊乱。这种重叠促进了对口腔-脑轴概念的兴趣，该概念描述了口腔健康与神经退行性变之间的潜在双向相互作用。将牙周炎与阿尔茨海默病联系起来的证据来自多个研究层面，包括人类观察性研究、实验动物模型和机制性体外研究。
将牙周炎与阿尔茨海默病联系起来的关键机制之一是牙周病原体及其毒力因子向全身循环中的播散。特别是，脂多糖（LPS)等细菌产物已在阿尔茨海默病患者脑中被检测到，支持慢性口腔感染在该病发病机制中的潜在作用。牙龈卟啉单胞菌（P. gingivalis)是目前研究最充分的细菌致病原，其表面的多种生物分子（包括核酸、LPS和表面定位蛋白酶，即牙龈素）已在人类阿尔茨海默病脑的多个区域被确定，包括皮层灰质、基底前脑和下丘脑区域。这些生物分子在阿尔茨海默病患者的脑内神经元中被检测到，并与NFTs相关联，脑内牙龈素负荷与阿尔茨海默病诊断相关。
外膜囊泡（OMVs)是希腊阴性细菌外膜释放的球形纳米结构。P. gingivalis的OMVs由于相对较小的尺寸、高丰度以及相较于亲代细胞富含蛋白酶和黏附素，表现出增强的侵入宿主组织和通过血流播散至远处器官的能力。Yoshida等在小鼠实验模型中证明，P. gingivalis OMVs在腹腔重复注射12周后能够迁移至脑部。OMVs可能损害血脑屏障（BBB)并通过多种途径进入大脑。OMV表面的牙龈素能够降解BBB的关键结构成分，包括连接蛋白、整合素和细胞外基质蛋白。此外，OMVs已被证明能以牙龈素依赖性方式增加血管通透性，通过切割内皮黏附分子（如PECAM-1）来实现。通过这些机制，P. gingivalis来源的OMVs可能促进神经炎症、促进神经毒性分子的积累，并导致阿尔茨海默病中观察到的神经元功能障碍。
进入大脑后，OMVs及其货物可能通过模式识别受体（特别是Toll样受体TLR2和TLR4）与驻留的小胶质细胞相互作用。这些受体的激活触发下游NF-κB信号通路，导致促炎细胞因子、趋化因子和活性氧的产生。此外，OMV相关脂多糖和牙龈素已被牵连于NLRP3炎症小体的激活，导致IL-1β和IL-18的增强成熟和分泌。
另一个有趣的关联是阿尔茨海默病发病机制与铁的关系，铁是大脑中最丰富的过渡金属。铁可能影响Aβ的产生，介导τ蛋白的过度磷酸化及其功能障碍，并与NFTs的形成相关。P. gingivalis依赖宿主来源的血红素和铁来满足其基本生存和生长需求，开发了多种捕获宿主血红素和铁的机制。在此背景下，P. gingivalis将铁从血流转移至大脑可能解释了阿尔茨海默病中铁的分布异常。
**3.4. 唾液的诊断潜力**
脑脊液（CSF)用于辅助阿尔茨海默病的诊断和疾病进展监测，通常用于识别τ、p-tau和Aβ水平的改变。然而，样本采集具有侵入性且需要住院。这促使研究人员寻找更 affordable 和非侵入性的诊断方法。唾液因其非侵入性、成本效益和易于重复采集而成为识别阿尔茨海默病生物标志物的有前景的生物流体。与脑脊液采样或神经影像技术不同，唾液采集不需要专业设备或训练有素的人员，适合大规模筛查。口腔-脑轴的概念进一步支持唾液在阿尔茨海默病诊断中的潜在作用。
**3.5. 阿尔茨海默病的唾液生物标志物**
唾液是一种易于获取的生物流体。研究表明源自中枢神经系统的蛋白质可在唾液中检测到，唾液富含用于检测多种脑疾病（包括自闭症谱系障碍、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症、亨廷顿病、多发性硬化症和阿尔茨海默病）的生物标志物。
**淀粉样蛋白-β (Aβ)**
Aβ是通过α-、β-和γ-分泌酶对APP的蛋白水解切割产生的肽。异常APP处理导致Aβ肽的形成和聚集，特别是Aβ42，被认为是最具神经毒性的形式。这些聚集体形成细胞外淀粉样斑块，是阿尔茨海默病的标志性病理特征之一。Aβ的积累通过氧化应激、钙稳态破坏、突触损伤和神经炎症等机制导致神经元功能障碍。多项研究报道阿尔茨海默病患者唾液Aβ42水平升高，但其作为非侵入性诊断生物标志物的潜力目前因研究结果不一致和方法学可变性而受到限制。
**τ蛋白**
τ蛋白促进微管的组装和稳定，这对细胞内运输和神经元完整性至关重要。过度磷酸化降低其与微管的亲和力，促进聚集和细胞内神经原纤维缠落的形成。研究表明细胞外可溶性τ通过蛛网膜颗粒、血-脑脊液屏障和神经周围途径从脑运输至外周组织。近年来多项研究检测了唾液p-tau水平，但结果不一：Sabaei等证明阿尔茨海默病组唾液p-tau水平高于对照组，而Cui等未发现组间差异。唾液采集方法、检测灵敏度和疾病严重程度的差异可能部分解释这些不一致的发现。
**乳铁蛋白**
乳铁蛋白是一种结合铁的糖蛋白，通常存在于乳汁、唾液、黏膜表面、中性粒细胞继发颗粒和精液中。它主要参与铁代谢，并在宿主防御中发挥关键作用。在阿尔茨海默病背景下，乳铁蛋白水平在患者脑中增加，并在Aβ斑块和细胞内NFTs中发现。重要的是，乳铁蛋白能够穿越血脑屏障。Zalewska等显示阿尔茨海默病患者β-淀粉样蛋白浓度增加，但唾液量随乳铁蛋白水平降低而减少。Antequera等报道，与早发性阿尔茨海默病相比，晚发性阿尔茨海默病患者唾液乳铁蛋白水平更低，且唾液乳铁蛋白水平与CSF Aβ42呈正相关，与CSF τ-tau呈负相关。然而，Gleerup等（2021）报告健康对照与阿尔茨海默病患者之间唾液乳铁蛋白水平无显著差异。这些冲突性发现可能源于患者选择、疾病阶段、样本处理和分析方法的差异。
**唾液外泌体**
外泌体是含有多种成分（如蛋白质、脂质和核酸）的小细胞外囊泡，参与阿尔茨海默病中的Aβ沉积、NFTs形成、神经炎症和神经元功能障碍。外泌体在阿尔茨海默病中可能发挥双重作用，既可能导致神经元死亡，也可能有助于缓解病理进展。尽管其强大的生物学理论基础和运输疾病相关分子的能力，唾液外泌体的临床应用仍受限于缺乏标准化分离方法、高分析复杂性和在大患者队列中的验证不足。
**代谢物和氧化应激标志物**
脂质代谢和氧化应激是阿尔茨海默病的关键机制。脂质不仅参与APP的处理，还参与突触发生、髓鞘形成、炎症、氧化应激和其它促进导致阿尔茨海默病病理进展的机制。氧化应激促进Aβ沉积、τ蛋白过度磷酸化和神经元丢失，而Aβ的积累通过损害内源性抗氧化防御、促进脂质过氧化和蛋白质氧化来增强氧化应激，形成恶性循环。Ionescu-Tucker等表明线粒体氧化应激是阿尔茨海默病发病机制的重要因素。尽管氧化应激标志物和脂质代谢物可能为疾病机制提供有价值的见解，但其诊断性能尚未得到充分表征，不足以支持常规临床应用。
**基于核酸的生物标志物**
基于核酸的生物标志物最近成为阿尔茨海默病诊断和监测的有前景工具，包括DNA、信使RNA（mRNA)、microRNA（miRNA)和其它非编码RNA，可能反映与神经退行性变相关的分子和病理改变。核酸可在唾液中检测到，或以游离形式存在，或包裹于外泌体等细胞外囊泡中。miRNA是参与基因表达转录后调控的短非编码RNA分子，在神经元分化、突触可塑性、神经炎症、氧化应激和凋亡等多种生物过程中发挥重要作用。多项研究证明了阿尔茨海默病患者与健康对照相比唾液miRNAs表达谱的改变。其它基于核酸的生物标志物，包括游离DNA（cfDNA)、mRNA和长链非编码RNA（lncRNAs)，也正在研究中。然而，当前证据仍有限，这些生物标志物的诊断价值尚未完全确立。
**4. 临床相关性、局限性与未来方向**
**4.1. 临床相关性与局限性**
唾液生物标志物代表了阿尔茨海默病早期检测和监测的有前景的非侵入性方法。与CSF分析和神经影像技术相比，唾液采集简单、成本效益高、无痛且易于重复，特别适合大规模筛查和纵向监测。越来越多的证据表明，包括Aβ、τ蛋白、乳铁蛋白、外泌体、代谢物、氧化应激标志物和基于核酸的生物标志物在内的唾液生物标志物可能反映中枢神经系统中发生的病理过程。口腔健康、慢性炎症和神经退行性变之间的关系进一步支持唾液在口腔-脑轴框架内的潜在诊断相关性。
然而，若干局限性目前限制了唾液生物标志物的临床适用性。主要挑战之一是缺乏方法学标准化：唾液采集方案、样本处理、储存条件和分析技术的可变性可能显著影响生物标志物浓度并降低研究间可重复性。此外，唾液成分可能受多种生理和病理因素影响，包括年龄、昼夜节律、药物使用、水合状态、吸烟、全身疾病和口腔炎症状况如牙周炎。现有证据的不一致性是另一重要局限性，部分研究显示了阿尔茨海默病患者与健康对照之间唾液生物标志物水平的显著差异，而其它研究未能重复这些发现。许多现有研究受限于相对较小的队列和横断面设计，降低了其普遍适用性。
目前没有任何单一唾液生物标志物表现出足够的灵敏度和特异性以作为阿尔茨海默病的独立诊断工具。因此，未来方法可能需要使用多生物标志物组合，结合临床、神经心理学、影像和实验室数据。从临床实施角度，在将唾液生物标志物纳入常规诊断路径之前，必须建立标准化的唾液采集、处理、储存和分析方案，且临床相关的诊断临界值和参考范围尚未确定。
根据现有文献，唾液乳铁蛋白可被认为研究最广泛的候选标志物之一，多项独立队列研究证明了其与阿尔茨海默病病理和已建立CSF生物标志物的关联，但也报告了冲突性发现。P-tau和Aβ表现出强烈的生物学相关性，但唾液研究产生了不一致的结果。基于核酸的生物标志物（特别是miRNAs）和唾液外泌体是具有有前景初步发现的新兴生物标志物类别，但当前证据来自相对较小的队列且缺乏独立人群的充分重复验证。相比之下，氧化应激标志物、炎症介质和代谢改变主要用于理解疾病机制和与神经退行性变相关的全身过程，尽管它们可能有助于多生物标志物诊断组合，但目前对阿尔茨海默病的特异性有限。
**4.2. 未来方向与新兴趋势**
未来研究应聚焦于唾液采集、处理和分析方法的标准化，以提高研究间可重复性和可比性。大规模、多中心纵向研究需要在多样化人群中验证候选生物标志物的诊断和预后价值。高通量蛋白质组学、代谢组学、转录组学和多组学方法等新兴技术可能促进具有改进灵敏度和特异性的新型生物标志物组合的发现。
人工智能（AI)和机器学习算法在分析复杂生物标志物数据集和识别传统统计方法无法检测的疾病特异性模式方面将发挥越来越重要的作用。口腔-脑轴的支持证据表明，未来研究应调查唾液生物标志物与口腔健康参数（特别是牙周状况）的联合评估，以更好理解其对神经退行性过程的贡献。唾液诊断与数字健康技术和即时检测设备的集成可能最终实现阿尔茨海默病在临床和社区环境中的快速、非侵入性和成本效益筛查。
另一有前景的领域是基于唾液的神经退行性疾病液体活组织检查方法的发展。多组学技术、液体活组织检查平台、人工智能和个性化医疗的融合可能将唾液诊断从实验研究工具转变为精准神经病学的临床适用组成部分。
